Bài giảng Công nghệ chế biến thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TpHCM ------------------

MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

GV: ThS. NGUYỄN THỊ ÁI VÂN

Nội dung học phần 1

Phần 1: Đại cương về thực phẩm và công nghệ thực phẩm

Thực phẩm Người tiêu dùng

Chương 1: Khái quát về thực phẩm

Chương 2: Khái quát về công nghệ thực phẩm

Chương 3: Vai trò, vị trí ngành công nghệ thực phẩm

Trong đời sống Trong ngành công nghiệp

Nguyên liệu Quy trình công nghệ Thiết bị sản xuất Tổ chức và quản lý

Nội dung học phần 2

Phần 2: Giới thiệu công nghệ sản xuất một số nhóm sản phẩm thực phẩm tiêu biểu

Chương 4: Giới thiệu công nghệ sản xuất một số nhóm sản phẩm thực phẩm tiêu biểu

1. Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao 2. Công nghệ chế biến dầu ăn và các sản phẩm liên quan 3. Công nghệ chế biến lương thực và rau quả 4. Công nghệ chế biến đường 5. Công nghệ chế biến bánh và kẹo 6. Công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa 7. Công nghệ chế biến thủy sản và súc sản 8. Công nghệ chế biến đồ uống

CN CBTP

- Số tiết: 60t (4TC) - Phần 1: 12 tiết (2tuần) - Phần 2: 48 tiết (8tuần) - Giáo trình: [1]. Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự. Công nghệ chế biến thực phẩm. NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2010

CN BQ & CB SÚC SẢN

Tài liệu tham khảo [2]. P. Fellows. Food Processing Technology – Principles and Practice. Woodhead Publishing, 3 edition, 2009 (e resource) [3]. M.A.Rao, Syed.S.H.Rizvi, Ashim K.Datta. Engineering properties of food. CRC Taylor & Francis, Third Edition, 2005 [4]. Romeo T. Toledo. Fundamentals of food process engineering. Springer; 2nd edition, 2001

CNCBTP

Chuẩn đầu ra của môn học.

Khi hoàn thành môn học, người học có khả năng:

-Phân tích và lựa chọn được nguyên liệu phù hợp với từng QTCN

-Phân tích được tác động và sự đóng góp của ngành công nghệ thực

CBTP cụ thể.

phẩm cho con người và xã hội.

-Trình bày được một trong các QTCN cơ bản trong sản xuất và chế biến

các sản phẩm thực phẩm tiêu biểu.

Thực phẩm là gì?

TP liên quan đến các loại thức ăn và thức uống của con người.

-Nguồn gốc?

-Mục đích?

-Thành phần?

PHÂN LOẠI TP

PHÂN LOẠI THEO TPHH

PHÂN LOẠI THEO PPCB

Thực phẩm được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau

Nguồn nguyên liệu cấu thành sản

phẩm TP

• Từ TV, ĐV, SS, TS,….

Thành phần hóa học TP giàu glucid

 KLPT thấp: mật ong, tinh bột, kẹo

caramel…

 KLPT cao: bánh mì, bánh, mì, bún, rau

câu…

TP giàu protein: thịt, cá, trứng, sữa*,

nấm đóng hộp…

TP giàu lipid: dầu thực vật, bơ, hạt

chứa dầu, gan cá…

TP bổ sung: Bổ sung vitamin, khoáng,

hợp chất chức năng…

PHÂN LOẠI THEO MỤC ĐÍCH SD

- Dinh dưỡng: Các thành phần trong TP, khi được đưa vào cơ thể người, sẽ được chuyển hóa thành năng lượng sinh học (ATP) và vật chất tế bào; giúp cơ thể sống và phát triển.

- Phòng và trị bệnh: TP có chứa thành phần đặc biệt có khả năng tác động đến một hay nhiều chức năng hoặt động của cơ thể, tăng cường sức khỏe hoặc giảm nguy cơ bệnh tật. Ví dụ TP phòng bệnh: TP sử dụng chất tạo ngọt không glucid; TP giàu calcium, TP giàu iodine, TP bổ sung các chất có hoạt tính sinh học.

Chất lượng của thực phẩm – Các yếu tố cấu thành

AN TOÀN VỆ SINH THỰC PHẨM

THỰC PHẨM

KHÁC

DINH DƯỠNG / CHỨC NĂNG

CẢM QUAN

Chất lượng của thực phẩm – Các CT chất lượng

Hóa học: Hàm lượng các chất hóa học (NL chính, phụ gia, chất bổ sung (lợi / hại)…

Theo các lĩnh vực KHTN

Vật lý: hình dạng, kích thước độ giòn, đọ dẻo; độ trong, màu sắc…

Sinh học: hàm lượng vi sinh vật (lợi / hại)…

Hóa sinh: Hoạt tính của enzyme. VD với sữa thành trùng, cần thử hoạt tính của phosphatase và lactoperoxydase trong sản phẩm.

Hóa lý: độ ổn định, đồng nhất, độ bền (bọt)…

Bao bì: độ kín, chất liệu, thẩm mỹ, thông tin in trên bao bì…

Chất lượng của TP– Các CT chất lượng

Sinh học: hàm lượng vi sinh vật (lợi / hại)…

Theo cơ sở khoa học của PP phân tích

Hóa lý: thành phần hóa học, tính chất hóa lý

Cảm quan: đặc tính cảm quan của TP

Nguyên nhân gây hư hỏngTP

Độ ẩm

Nhiệt độ

Sự phát triển VSV

Không khí – O2

Ánh sáng

Nguyên nhân và quá trình biến chất của thực phẩm

Thực phẩm giàu tinh bột

Thực phẩm giàu đạm

Thực phẩm giàu lipid

Oxi hóa

Hóa chua

Lên men chua

Lên men thối

Lên men chua

Các phương pháp bảo quản thực phẩm

Vật lý

Hoá học

Sinh học

1.Chất tác động đến sự phát

1.Lên men (muối chua)

2.Sử dụng bacteriocin 3.Sử dụng enzyme

triển của vi sinh vật (SO2,CO2 nitrat, nitrit, acid sorbic, acid benzoic, ethanol, acid acetic…)

2.Chất chống oxy hóa (acid ascorbic, acid citric, acid limonic, acid tartric…)

1.Làm khô 2.Sử dụng nhiệt độ 3.Sử dụng bức xạ 4.Hút chân không 5.Dòng điện cao tần 6.Siêu âm 7.Lọc thanh trùng 8.Đóng gói bằng khí Quyển hiệu chỉnh. 9.Áp lực thủy tĩnh cao

Công nghệ sản xuất / chế biến thực phẩm

• Công nghệ TP là ngành khoa học bao gồm hệ thống các phương pháp làm biến đổi nguyên liệu thành sản phẩm theo các chỉ tiêu chất lượng quy định, mong muốn.

Công nghệ sản xuất / chế biến thực phẩm

• CNTP nghiên cứu vấn đề gì?

Người tiêu dùng Nguyên liệu Quy trình công nghệ sản xuất / chế

biến

Máy, thiết bị sản xuất, dây chuyền,

phân xưởng, nhà máy

Tổ chức và quản lý sản xuất, đảm

bảo chất lượng TP

Thực phẩm vs. người tiêu dùng

• TP tốt đáp ứng tối đa nhu cầu, mong muốn của người tiêu dùng (NTD)

• Nhu cầu của NTD là gì?

• NTD quan tâm

vấn đề gì?

Chuyên đề: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN TRONG NGHIÊN CỨU THỊ HIẾU NGƯỜI TIÊU DÙNG VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM MỚI Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ, Sở KHCN TP Hồ Chí Minh, 2016.

Nguyên liệu thực phẩm

• Nguồn gốc nguyên liệu TP:

ĐV

TV

• Cần quan tâm:

Cấu tạo, thành phần hóa học và tính chất của

nguyên liệu

Các biến đổi của nguyên liệu trong quy trình sản

xuất

Sự thay đổi nguyên liệu theo thời gian

Nguyên liệu thực phẩm

• Cấu tạo, thành phần hóa học và tính chất

của nguyên liệu

Giúp đưa ra tiêu chuẩn lựa chọn nguyên liệu. * Điều gì xảy ra nếu nguyên liệu không được lựa chọn đúng?

Làm cơ sở cho việc lựa chọn phương pháp thích hợp để chế biến nguyên liệu thành sản phẩm TP

Nguyên liệu thực phẩm

• Các biến đổi của nguyên liệu trong

quy trình sản xuất

Việc tìm hiểu các biến đổi nguyên liệu

(lợi / hại) trong QTSX là rất quan trọng. => Giúp chuẩn hóa nguyên liệu, lựa chọn phương pháp và thông số CN phù hợp

Gồm biến đổi vật lý, hóa học, hóa lý,

sinh học và hóa sinh

tiêu chất

Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm • Là hệ thống các quá trình, theo trình tự nhất định, xử lý nguyên liệu và bán thành phẩm nhằm tạo ra sản phẩm lượng với các chỉ mong muốn.

• Thường biểu diễn dưới dạng sơ đồ khối, và sơ đồ theo thiết bị • Ví dụ:

Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm • Để thực hiện được quy trình công nghệ (các quá trình xử lý NL hoặc BTP), cần một hoặc nhiều thiết bị, máy TP

• Các quá trình này có thể được phân loại dựa trên cơ sở khoa học: Quá trình vật lý, hóa học, hóa lý, sinh học, hóa sinh. • Cũng có thể được phân loại dựa trên

mục đích công nghệ: chuẩn bị, khai thác, chế biến, bảo quản, hoàn thiện

Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm

• Quá trình vật lý:

 QT thủy động học: lắng, ly tâm, lọc, phối trộn, đồng

hóa, …

 QT cơ học: nghiền, ép, ép đùn, chà, cắt, …  QT nhiệt: đun, chần, thanh trùng, tiệt trùng, chiên,

nướng, sao, rang…

 QT lạnh: làm lạnh, lạnh đông

• Quá trình hóa học:

 Thủy phân, kiềm hóa, hydrogen hóa,  Thường sử dụng nhiệt độ và áp suất cao, hoặc xúc

tác hóa học => tiêu cực: dinh dưỡng và ATTP

 Xu hướng: sử dụng enzyme

Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm • Quá trình hóa lý – sự thay đổi về pha của

nguyên liệu:  Trích ly, cô đặc, chưng cất, sấy, đông tụ, kết tinh,

…

• Quá trình sinh học:

 Lên men (tăng sinh tế bào), nảy mầm, bảo quản ngũ cốc sau thu hoạch, bảo quản nông sản…

• Quá trình hóa sinh:

 Là quá trình hóa học (cùng là biến đổi hóa học),

trong đó chất xúc tác là enzyme. Cơ chế và động học khác với Quá trình hóa học

 Enzyme có thể có sẵn hoặc bổ sung  Thường gặp là QT thủy phân, tổng hợp, hoặc cả

hai.

Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm

• Quá trình chuẩn bị:

 Biến đổi sơ bộ NL hoặc BTP, giúp thuận lợi

• Quá trình khai thác:

 Làm tăng tỷ lệ các hợp chất dinh dưỡng trong BTP hoặc TP; hoặc tách cấu tử cần thu nhận ra khỏi hỗn hợp

 VD: ép dầu đậu nành, chưng cất ethanol…

• Quá trình chế biến:

cho quá trình tiếp theo  VD: rửa, nghiền, cắt...

 Làm biến đổi sâu sắc thành phần hóa học và các tính chất của NL theo xu hướng có lợi để chuyển hóa NL thành TP

 VD: thủy phân tinh bột, lên men dịch nho…

Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm

• Quá trình bảo quản:

Kéo dài thời gian bảo quản VD: tiệt trùng sữa, đồng hóa dịch

trái cây, ...

• Quá trình hoàn thiện:

Làm cải thiện một chỉ tiêu chất

lượng nào đó

VD: bao gói, bảo ôn, lọc, rây…

Quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm • Để thực hiện một mục đích công nghệ trong một Quy trình công nghệ sản xuất, có thể áp dụng nhiều quá trình xử lý khác nhau

• Tính đa dạng của Quy trình công

nghệ sản xuất TP

• CNSX thực phẩm thân thiện môi

trường

Thiết bị và máy thực phẩm

• Thiết bị được dùng để thực hiện những quá trình xử lý NL và BTP trong Quy trình sản xuất, nhằm chuyển hóa chúng thành sản phẩm với những đặc tính về chất lượng theo mong muốn

• Ví dụ: thiết bị TP thực hiện mục đích của quá trình xử lý NL, BTP

• Vai trò: Rất quan trọng

Thiết bị và máy thực phẩm

• Lựa chọn thiết bị như thế nào?

Ai sẽ lựa chọn thiết bị Nhà công nghệ học / cơ khí?

 Đồng bộ về năng suất của các TB trong QTCN  Tính chất và đặc điểm của NL  Các chỉ tiêu chất lượng của BTP và TP  Các biến đổi diễn ra trong quá trình  Ví dụ: malt – nghiền trục || thế liệu gạo – nghiền búa ||| (ghiền trục, búa, dĩa, nghiền dao cắt …)  Một thiết bị có thể được dùng cho nhiều sản phẩm

khác nhau trong cùng một nhà máy

 NL có thể được xử lý chung cho nhiều QTCN

khác nhau

 Cơ giới hóa, tự động hóa. Giúp kiểm soát và tăng

NS của QT

Tổ chức và quản lý sản xuất thực phẩm

• Chất lượng sản phẩm phải:

 Đạt các tiêu chuẩn chất lượng: Chỉ được dao

động trong khoảng hẹp

 Ổn định và đồng nhất: trong 1 mẻ và giữa các

mẻ SX

• Con người là yếu tố ảnh hưởng quyết định đến yêu cầu này: bộ phận hỗ trợ SX, SX, kiểm tra, giám sát, và quản lý

• Để làm được việc này, các hệ thống quản lý

chất lượng thường được áp dụng: GMP (Good Manufacturing Practice), ISO (International Standard Organization), TQM (Total Quality Management), HACCP (Hazard Analysis of Critical Control Point)…

Tính hệ thống của CNTP

Khoa học về NL

• CNTP là một phạm trù phức tạp, gồm nhiều vấn đề khác nhau; và có ảnh hưởng và tác động qua lại với nhau.

CNTP

QTCN

• VD: • Nếu tạo ra được sự liên kết nhịp nhàng giữa các vấn đề trên, hệ thống sẽ hoạt động hiệu quả => chất lượng và năng suất cao => Hiệu quả kinh tế

Tổ chức và QL SX

Thiết bị SX

Vai trò của ngành CNTP trong đời sống

Chế biến ở quy mô công nghiệp

Thu hoạch Xử lý sau thu hoạch

Chế biến tối thiểu

Trồng // Nuôi

TP tươi // NL chế biến ở quy mô nhỏ

Thực vật // Động vật TP công nghiệp

CNTP trong hệ thống các ngành công nghiệp

DẦU CANOLA

cao

bão

béo

hòa

chất

không

tạo

- Dầu canola hay dầu hạt cải là nguồn acid béo lành mạnh với hàm lượng nhỏ chất béo bão hòa và hàm đơn. lượng Acid linoleic (omega-6)/acid alpha-linolenic (omega-3) 2:1. khoảng - Dầu hạt cải cũng không chữa chất béo chuyển hóa nhân (trans-fats). - Theo Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ, dầu hạt cải có thể làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch vành do chứa nhiều acid béo không bão hòa đa, có thể làm giảm cholesterol xấu trong máu.

DẦU CANOLA

-Dầu canola được sản xuất bằng phương pháp tạo giống truyền thống, từ loại hạt cải biến đổi gene để chống chịu với thuốc diệt cỏ. Mặc dù là thực phẩm biến đổi gene (GMO) nhưng loại hạt cải để làm dầu canola đã được nhiều tổ chức chứng minh là an toàn qua nhiều nghiên cứu trên con người. Ngoài ra, dầu canola cũng được sản cơ. xuất

phẩm

thực

hữu

từ